CN111825283A - 生态堰坝及河流水生态修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生态堰坝及河流水生态修复方法。本发明的目的是一种生态堰坝及河流水生态修复方法。本发明的技术方案是：一种生态堰坝，其特征在于：具有从上游至下游依次布置且高度逐级降低的的过滤单元、曝气单元和湿地单元。本发明适用于生态治理技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种生态堰坝及河流水生态修复方法。适用于生态治理技术领域。
背景技术
随着我国经济快速发展以及城市规模的不断扩大和人口的增加，污水排放量日益增加，水环境遭受污染破坏，使符合水质标准可供利用的水资源大幅度减少。
我国目前突出的水污染问题，是水污染物负荷超出了水生态系统的自净能力和承载能力，造成河流、湖泊水体的富营养化。水质的富营养化，不仅在湖泊、水库和海湾这些封闭或半封闭性水体中发生，而且也在滞流的城市内河小水体，半封闭性河浜、河涌等河道以及河口水域发生。
河流、湖泊等地表水体是排放各种污水的汇集地，由于人类的生产、生活活动的加剧，污水排入增多，河湖水体的稀释净化作用已大为削弱，超出了河湖水体的自净能力界限，因而使污染物沉积在水中，一方面使水体污浊、黑臭，一方面造成藻类疯长泛滥。
即便进行了彻底的截污和清淤，由于河湖是一个开放的水环境，城镇污水处理厂处理后排放的达标废水，工业企业和畜禽集中养殖场产生的污水经处理后排放的达标废水，仍然含有一定的污染物；而广大农村散养的畜禽粪便，难以避免人为的垃圾丢弃，以及地表土壤中的有机物及氮、磷等营养物质随雨、雪等大气降水的地表径流流入，而河湖水体的不断蒸发，时间一久，河湖水体的水质会重新被污染，因此并不能一劳永逸地解决河湖水体污染问题。
鉴于现有的大部分河湖水体已被污染或严重污染，且污染仍将长期存在的现状，对已污染的河湖水体实行直接的水体污染原位治理净化和生态修复非常必要而十分迫切，而目前普遍采取的截污和清淤，以及进行引水换水营造大范围水流循环，和动力曝气充氧的水污染治理和生态环境修复技术，均是以高耗能、增加碳排放为代价，存在投资大、运行费用高、资源能源占用消耗大的弊端，因此亟需开发一种投资少、经济适用、节能减排型的水体污染原位治理净化与水生态环境修复技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种生态堰坝及河流水生态修复方法。
本发明所采用的技术方案是：一种生态堰坝，其特征在于：具有从上游至下游依次布置且高度逐级降低的的过滤单元、曝气单元和湿地单元。
所述过滤单元具有沿水流方向依次设置的不锈钢栅格过滤网和卵石集水区。
所述卵石集水区包括粒径为10～20mm和5～10mm的卵石集水区。
所述曝气单元包括总进水渠、配水堰、配水渠、射流曝气机构和曝气生物滤池；
经所述过滤单元过滤后的水流入总进水渠，并通过配水堰将进水平均分配至配水渠，配水渠为射流曝气机构供水，射流曝气机构将水混合空气射入曝气生物滤池内。
所述曝气生物滤池内设有过滤层，过滤层包括滤料挡板、滤板、卵石承托层，卵石承托层内设有所述射流曝气机构的射流曝气管。
所述湿地单元具有上下分布的卵石区和湿地填料床，以及用于调节水位的湿地水位调节井。
所述湿地填料床填料具有粒径10-30mm碎石料。
所述湿地填料床深1～2m，底坡由上游向下游倾斜，倾斜度为20-30度。
一种河流水生态修复方法，其特征在于：
对待处理河流的水面进行清洁，投放微生物制剂菌种；
在待处理河流的污染区构建所述的生态堰坝，污染区的水通过出水配水渠自流或通过水泵提升进入所述生态堰坝形成过滤回路；
在所述待处理河流中种植水生植物，投放鱼类以及投放浮游动物和底栖软体动物构成生态循环系统；
修复待处理河流的滩体生态；
对河流土质边坡构建生态护岸。
所述微生物制剂菌种包括普通异养好氧菌、硝化菌、亚硝化菌和反硝化菌中的一种或多种。
本发明的有益效果是：本发明采取针对性措施构建平衡河流水体生态系统，实现具备自净能力的稳定河流水生态，污染水体停留时间长、负荷低、出水水质好，渗入地下水不会产生二次污染，具有配水均匀、有效地去除低污染水体中藻类、有机质和氮磷的优点。
附图说明
图1为实施例中生态堰坝的结构示意图。
1、过滤单元；11、不锈钢栅格过滤网；12、卵石集水区；2、曝气单元；21、射流曝气管；22、过滤层；3、湿地单元；31、卵石区；32、湿地填料床。
具体实施方式
本实施例为一种河流水生态修复方法，包括以下步骤
对待处理河流的水面进行清洁，投放微生物制剂菌种；
在待处理河流的污染区构建生态堰坝并通过出水配水渠自流或通过水泵提升进入所述生态堰坝形成过滤回路；
在所述待处理河流中种植水生植物，投放鱼类以及投放浮游动物和底栖软体动物构成生态循环系统；
修复待处理河流的滩体生态；
对河流土质边坡构建生态护岸。
本实施例中生态堰坝具有从上游至下游依次布置且高度逐级降低的的过滤单元、曝气单元和湿地单元。
本例中过滤单元包括沿水流方向依次设置的不锈钢栅格过滤网和粒径分别为10-20mm和5～10mm的卵石集水区，水流经过滤单元时依次经过不锈钢栅格过滤网和卵石集水区过滤。
曝气单元包括总进水渠、多个配水堰、多个配水渠、多个射流曝气机构和多个曝气生物滤池，曝气生物滤池的上部设有过滤层，过滤层包括滤料挡板、滤板、卵石承托层。本例中经过滤单元过滤后的水流入总进水渠，总进水渠通过配水堰将进水平均分配至多个配水渠，配水渠为相应的射流曝气机构供水，射流曝气机构将水混合空气后经射流曝气管射入曝气生物滤池内，该射流曝气管设置于卵石承托层内。
湿地单元包括卵石区、湿地填料床和湿地水位调节井，湿地填料床填料是粒径10-30mm碎石料或其它填料，该湿地填料床深1～2m，底坡的倾斜度为20-30度。
湿地单元主要选择的植物为水质净化效果较好、但较低矮的花菖蒲，配以金娃娃萱草、紫娇花、金鸡菊和狗牙根等植物建立湿地系统，使其保持高低有致和景观上的协调性。
本实施例中微生物制剂菌种包括普通异养好氧菌、硝化菌、亚硝化菌和反硝化菌中的一种或多种。水中污染物主要包括COD、BOD、NH3、N02、N03、P、S等，去除这类物质的微生物包括上述的菌种，通过菌种的快速繁殖，相对于一般藻类的的2-12小时/代的繁殖周期要快很多，可以优先于藻类获得更多营养，从数量和速度上占有绝对优势，既快速削减水体营养，又发挥逐渐切断藻类营养来源，达到限制藻类生长的作用。同时，微生物的快速生化分解能力，强化了水体对污染物的自然降解和净化功能，从而达到利用和强化水体的自然降解净化能力，去除水体中藻类、降解污染物、净化水质的目的。
本实施例中水生植物吸收和转化水中和底泥中的氮、磷等营养物，降低水体氮、磷及必需微量元素的含量与周转速率，抑制浮游植物生长；为多种多样的水生生物提供良好的生存环境；提高水体生物多样性；提高水体自净能力；为水体供氧。其中，在水生植物无法生长的河湖里采用亲水性好的仿生水草来替代。在一些黑臭河湖中，水生植物还可以作为水体无机营养物质的，以人工收割把营养物质出水体。沉水植物不仅仅能对营养物进行迁移，还能作为微生物环境系统里的挂膜载体。
本实施例使污染水体在土壤和植物系统的作用下得到净化的停留时间长、负荷低、出水水质好，渗入地下水不会产生二次污染。低污染水体经过湿地和曝气处理后，水质得到明显改善，可直接经下游的管道及闸门排入原有自然河流。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种生态堰坝，其特征在于：具有从上游至下游依次布置且高度逐级降低的的过滤单元、曝气单元和湿地单元。
2.根据权利要求1所述的生态堰坝，其特征在于：所述过滤单元具有沿水流方向依次设置的不锈钢栅格过滤网和卵石集水区。
3.根据权利要求2所述的生态堰坝，其特征在于：所述卵石集水区包括粒径为10～20mm和5～10mm的卵石集水区。
4.根据权利要求1所述的生态堰坝，其特征在于：所述曝气单元包括总进水渠、配水堰、配水渠、射流曝气机构和曝气生物滤池；
经所述过滤单元过滤后的水流入总进水渠，并通过配水堰将进水平均分配至配水渠，配水渠为射流曝气机构供水，射流曝气机构将水混合空气射入曝气生物滤池内。
5.根据权利要求4所述的生态堰坝，其特征在于：所述曝气生物滤池内设有过滤层，过滤层包括滤料挡板、滤板、卵石承托层，卵石承托层内设有所述射流曝气机构的射流曝气管。
6.根据权利要求1所述的生态堰坝，其特征在于：所述湿地单元具有上下分布的卵石区和湿地填料床，以及用于调节水位的湿地水位调节井。
7.根据权利要求6所述的生态堰坝，其特征在于：所述湿地填料床填料具有粒径10-30mm碎石料。
8.根据权利要求6所述的生态堰坝，其特征在于：所述湿地填料床深1～2m，底坡由上游向下游倾斜，倾斜度为20-30度。
9.一种河流水生态修复方法，其特征在于：
对待处理河流的水面进行清洁，投放微生物制剂菌种；
在待处理河流的污染区构建权利要求1～8任意一项所述的生态堰坝，污染区的水通过出水配水渠自流或通过水泵提升进入所述生态堰坝形成过滤回路；
在所述待处理河流中种植水生植物，投放鱼类以及投放浮游动物和底栖软体动物构成生态循环系统；
修复待处理河流的滩体生态；
对河流土质边坡构建生态护岸。
10.根据权利要求9所述的河流水生态修复方法，其特征在于：所述微生物制剂菌种包括普通异养好氧菌、硝化菌、亚硝化菌和反硝化菌中的一种或多种。
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- 2020-08-07 CN CN202010790154.0A patent/CN111825283A/zh active Pending
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